SK282492B6 - Measuring method of electrochemical activity, measuring element and immersion measuring agent for performing of this method - Google Patents
Measuring method of electrochemical activity, measuring element and immersion measuring agent for performing of this method Download PDFInfo
- Publication number
- SK282492B6 SK282492B6 SK1590-96A SK159096A SK282492B6 SK 282492 B6 SK282492 B6 SK 282492B6 SK 159096 A SK159096 A SK 159096A SK 282492 B6 SK282492 B6 SK 282492B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- measuring
- electrochemical element
- measuring cell
- counter electrode
- electrochemical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/411—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing of liquid metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/205—Metals in liquid state, e.g. molten metals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu merania elektrochemickej aktivity nekovovej tekutej vrstvy na kovovej tavenine pomocou meracieho článku s elektrochemickým prvkom, ktorý má aktívnu časť a s protielektródou. Vynález sa týka ďalej meracieho článku a ponorného meracieho snímača na uskutočňovanie tohto spôsobu.The invention relates to a method for measuring the electrochemical activity of a non-metallic liquid layer on a metal melt by means of a measuring cell with an electrochemical element having an active part and a counter electrode. The invention further relates to a measuring cell and an immersion sensor for carrying out the method.
Často je potrebné vedľa merania v kovových taveninách uskutočňovať tiež meranie vo vrstvách ležiacich na roztavenom kove. Napríklad je nutné merať kyslíkový potenciál trosky na posúdenie priebehu metalurgických procesov pri výrobe ocele. Rovnako môže byť potrebné meranie aktivity v kryolitovej tavenine pri elektrolýze hliníka, aby sa metalurgický proces nechal kontrolovať a riadiť.It is often necessary to perform measurements in layers lying on the molten metal in addition to the measurement in the metal melt. For example, it is necessary to measure the oxygen potential of the slag to assess the course of metallurgical processes in steel production. It may also be necessary to measure activity in the cryolite melt in the electrolysis of aluminum in order to have the metallurgical process controlled and controlled.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Z Radexrundschau 1990, strany 236 až 243, je známe meranie kyslíka priamo v troske. Na to je v troske umiestnený bežný elektrochemický senzor. Elektrochemický senzor má merací článok s protielektródou a s elektrochemickým prvkom. Elektrochemický prvok je známym spôsobom tvorený zvodovou elektródou, ktorá je umiestnená v referenčnom materiáli. Tento referenčný materiál je zase obklopený trubičkou z tuhého elektrolytu. Takéto meracie články sú známe napríklad z EP 0 108 431. Slúžia rovnako na meranie aktivity kyslíka v kovových taveninách, pričom vlastný merací článok je pri prechode navrchu ležiacou vrstvou (napríklad troskou) chránený ochrannou čiapočkou.From Radexrundschau 1990, pages 236 to 243, it is known to measure oxygen directly in the slag. A conventional electrochemical sensor is placed in the wreckage. The electrochemical sensor has a measuring cell with a counter electrode and an electrochemical element. The electrochemical element is formed in a known manner by a lead electrode which is placed in the reference material. This reference material is in turn surrounded by a solid electrolyte tube. Such measuring cells are known, for example, from EP 0 108 431. They also serve to measure the oxygen activity in metal melts, whereby the measuring cell itself is protected by a protective cap when passing through a layer (for example slag).
Známe priame merania aktivity kyslíka v roztavených vrstvách, ako je troska alebo kryolit, ležiacich na kovovej tavenine, presne polohujú elektrochemický prvok vnútri vrstvy, ktorú je potrebné merať. Táto vrstva je spravidla relatívne tenká (napr. pri troske v lejúcej panvice cca 0 až 15 cm), preto premenlivé umiestnenie elektrochemického prvku má spravidla za následok premenlivé výsledky merania. Presné umiestnenie meracieho článku je však často relatívne veľmi náročné, pretože tiež polohu hladiny kovovej taveniny nie je jednoduché stanoviť. Polohovanie vyžaduje teda relatívne dlhý čas ponorenia sondy, takže môže byť poškodená napríklad protielektróda a meracie vedenie.The known direct measurements of oxygen activity in molten layers, such as slag or cryolite, lying on a metal melt precisely position the electrochemical element within the layer to be measured. This layer is generally relatively thin (e.g., about 0 to 15 cm with a slag in a ladle), therefore, the variable placement of the electrochemical element generally results in variable measurement results. However, the precise positioning of the measuring cell is often relatively very difficult, since the position of the metal melt level is also not easy to determine. The positioning thus requires a relatively long immersion time of the probe, so that, for example, the counter electrode and the measuring line may be damaged.
Ďalej sú známe metódy na analýzu trosky, pri ktorých sa odoberajú vzorky trosky, ktoré sú po stuhnutí a čiastočne po nasledujúcom roztavení analyzované.Further, slag analysis methods are known in which slag samples are taken and analyzed after solidification and partially after subsequent melting.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vychádzajúc zo známeho stavu techniky, vynález si kladie za úlohu stanoviť spôsob merania elektrochemickej aktivity, ktorá s čo možno najmenšími nákladmi poskytuje presné výsledky. Ďalej je úlohou vynálezu vytvoriť merací článok a ponorný merací snímač na uskutočňovanie tohto spôsobu.Based on the prior art, it is an object of the present invention to provide a method for measuring electrochemical activity that provides accurate results with the least possible cost. It is a further object of the invention to provide a measuring cell and a submersible measuring sensor for carrying out this method.
Úloha sa podľa vynálezu rieši tým, že merací článok sa ponorí cez nekovovú tekutú vrstvu do kovovej taveniny, že aktívna časť elektrochemického prvku sa pri prechode nekovovou tekutou vrstvou obklopí materiálom tejto vrstvy, že tento materiál pokrýva povrch aktívnej časti elektrochemického prvku až do zmerania elektrochemickej aktivity a že meranie sa vykonáva vnútri kovovej taveniny po ponorení elektrochemického prvku do kovovej taveniny.According to the invention, the object is solved by immersing the metering element through a non-metallic liquid layer into a metal melt, that the active part of the electrochemical element is surrounded by the material of the layer when passing through the non-metallic liquid layer. and that the measurement is performed inside the metal melt after immersion of the electrochemical element in the metal melt.
Meracím článkom rozumieme usporiadanie s minimálne jedným elektrochemickým prvkom a s jednou protielek tródou, pričom protielektróda môže byť umiestnená v bezprostrednej blízkosti elektrochemického prvku alebo môže byť od neho vzdialená. Protielektróda môže byť napríklad umiestnená na stene zásobníka s taveninou alebo môže byť súčasťou tejto steny. V tomto prípade nie je protielektróda prirodzene ponorená do kovovej taveniny cez nekovovú tekutú vrstvu. Pri tejto metóde sú merania uskutočňované v približne konštantnom prostredí. Presné polohovanie článku nie je potrebné, pretože kovová tavenina má spravidla dostatočnú výšku. Rozloženie teploty vnútri kovovej taveniny je podstatne homogénnejšie, než vo vrstve ležiacej na nej a ktorej aktivita má byť zmeraná, preto vplyv kolísania teploty na výsledok merania je oproti známej priamej metóde zanedbateľný. Merania sa teda uskutočňujú za podmienok takmer konštantného prostredia, preto môžu byť získané reprodukovateľné, navzájom zrovnateľné výsledky.By measuring cell is meant an arrangement with at least one electrochemical element and one electrode counterpart, wherein the counter electrode may be located in the immediate vicinity of the electrochemical element or may be remote from it. For example, the counter electrode may be located on or part of a wall of the melt container. In this case, the counter electrode is not naturally immersed in the metal melt through the non-metallic liquid layer. In this method, measurements are performed in an approximately constant environment. Accurate positioning of the cell is not necessary because the metal melt is generally of sufficient height. The temperature distribution within the metal melt is substantially more homogeneous than in the layer lying on it and whose activity is to be measured, therefore the effect of temperature variation on the measurement result is negligible compared to the known direct method. Thus, the measurements are carried out under conditions of an almost constant environment, so that reproducible, mutually comparable results can be obtained.
Na zvýšenie presnosti a reprodukovateľnosti merania je výhodné, že v priebehu prechodu ponáraného konca meracieho článku cez nekovovú, kvapalnú vrstvu sa protielektróda neúplne obklopí materiálom tejto vrstvy a/alebo že tento materiál sa pred meraním aspoň čiastočne odstráni z protielektródy, takže protielektróda má priamy kontakt s kovovou taveninou. Toto odstránenie sa môže dosiahnuť napríklad roztavením. Výhodné je, že sa môže merať aktivita kyslíka meraného materiálu. Materiálom tejto nekovovej tekutej vrstvy, ktorá leží na kovovej tavenine, môže byť napríklad pri tavení železa troska, alebo pri elektrolýze hliníka kryolit.To increase the accuracy and reproducibility of the measurement, it is advantageous that during the passing of the dipped end of the measuring cell through the non-metallic, liquid layer, the counter electrode is not completely surrounded by the layer material and / or is removed at least partially from the counter electrode before measurement. metal melt. This removal can be achieved, for example, by melting. Advantageously, the oxygen activity of the material to be measured can be measured. The material of this non-metallic liquid layer, which lies on the metal melt, may be, for example, slag for melting iron or cryolite for aluminum electrolysis.
Na merací článok na uskutočňovanie spôsobu podľa vynálezu na meranie elektrochemickej aktivity nekovovej tekutej vrstvy, ležiacej na kovovej tavenine, s elektrochemickým prvkom umiestneným na držiaku, ktorý má trubičku z pevného elektrolytu s aktívnou časťou, a s protielektródou, je úloha riešená tým, že elektrochemický prvok a proti-elektróda sú umiestnené v kovovej tkanine, pričom aktívna časť je obklopená materiálom nekovovej vrstvy, ktorá sa má merať a zároveň aspoň časť protielektródy je v priamom kontakte s roztaveným kovom, nie je teda úplne obklopená materiálom nekovovej vrstvy, ktorá sa má merať. Priamy kontakt protielektródy s kovovou taveninou ovplyvňuje najmä presnosť výsledku merania. Pre presné výsledky merania je tiež výhodné, že aktívna časť je konštruovaná ako prstencovitá časť povrchu elektrochemického prvku. Protielektróda môže byť pred použitím chránená poťahom, napríklad z lepenky. Táto ochranná vrstva je zničená pri priechode vrstvou, ktorá sa má merať, alebo je zničená v kovovej tavenine a zamedzuje prilipnutiu materiálu vrstvy, ktorá sa má merať, na protielektróde.For a measuring cell for carrying out the method of the invention for measuring the electrochemical activity of a non-metallic liquid layer lying on a metal melt with an electrochemical element disposed on a holder having a solid electrolyte tube with an active portion and a counter electrode, the task is solved by the counter-electrode is housed in a metal fabric, the active portion being surrounded by the non-metallic layer material to be measured and at least a portion of the counter-electrode in direct contact with the molten metal, thus not completely surrounded by the non-metallic layer material to be measured. In particular, the direct contact of the counter electrode with the metal melt affects the accuracy of the measurement result. It is also advantageous for accurate measurement results that the active portion is constructed as an annular portion of the surface of the electrochemical element. The counter electrode may be protected by a coating, for example of cardboard, before use. This protective layer is destroyed as it passes through the layer to be measured or is destroyed in the metal melt and prevents the material of the layer to be measured from adhering to the counterelectrode.
Je účelné, že ponáraný koniec trubičky z tuhého elektrolytu je potiahnutý elektricky izolujúcim materiálom, pričom úsek medzi ponáraným koncom a ohňuvzdomým telom je bez tohto poťahu. Ako zvlášť vhodnými poťahovými materiálmi sa ukázali byť napríklad Al203 alebo MgO. Týmto potiahnutím je zaistené, že materiál vrstvy, ktorá sa má merať, priľne na elektrochemickom prvku, preto sa meranie aktivity môže uskutočniť v roztavenom kove ležiacom pod danou vrstvou. Samozrejme, že materiál vrstvy, ktorá sa má merať, môže byť prichytený na trubičke z tuhého elektrolytu i iným spôsobom, napríklad vhodným mechanickým prípravkom na prichytenie tohto materiálu v tvare rúrky, nasunutej na elektrochemickom prvku a nedotýkajúcej sa ho.It is expedient that the immersed end of the solid electrolyte tube is coated with an electrically insulating material, wherein the section between the immersed end and the fire-proof body is free of this coating. Al 2 O 3 or MgO have proven to be particularly suitable coating materials. By this coating it is ensured that the material of the layer to be measured adheres to the electrochemical element, therefore the measurement of the activity can be carried out in the molten metal below the layer. Of course, the material of the layer to be measured may be attached to the solid electrolyte tube by other means, for example, by a suitable mechanical means for attaching the tube-shaped material slid onto and not touching the electrochemical element.
Je účelné, že ponáraný koniec je potiahnutý maximálne 6 mm v smere k ohňovzdornému telu, najmä že poťah je dlhý asi 2,5 mm. Výhodné ďalej je, že elektrochemický prvok vyčnieva asi 9 až 13 mm z ohňovzdorného tela, najmä asi 11 mm. Týmito rozmermi je zaistené nielen dobré prilipIt is expedient that the immersed end is coated with a maximum of 6 mm in the direction of the refractory body, in particular that the coating is about 2.5 mm long. It is further preferred that the electrochemical element projects from about 9 to 13 mm from the refractory body, in particular about 11 mm. These dimensions ensure not only a good fit
SK 282492 Β6 nutie materiálu, ktorý sa má merať na elektrochemickom prvku, ale i spoľahlivé meranie aktivity tohto materiálu. Ďalej môže byť účelné, že vnútri elektrochemického prvku je umiestnený termočlánok, pretože elektrochemická aktivita je tiež teplotné závislá a týmto spôsobom môže byť zohľadnený vplyv prípadného kolísania teploty.It is necessary to measure the activity to be measured on the electrochemical element as well as the reliable measurement of the activity of the material. Furthermore, it may be expedient that a thermocouple is located inside the electrochemical element, since the electrochemical activity is also temperature dependent and in this way the effect of possible temperature variations may be taken into account.
Na ponorný merací snímač na uskutočňovanie toho spôsobu podľa vynálezu na meranie elektrochemickej aktivity nekovovej tekutej vrstvy ležiacej na kovovej tavenine, s elektrochemickým prvkom umiestneným na držiaku a s protielektródou, je úloha riešená tým, že v priebehu ponorenia do nekovovej tekutej vrstvy je na protielektróde umiestnená ochranná vrstva z neohňuvzdomého materiálu a že elektrochemický prvok nemá v priebehu ponorenia do nekovovej tekutej vrstvy žiadnu ochrannú vrstvu. Vďaka ochrannej vrstve na protielektróde je zamedzené tomu, aby sa protielektróda v priebehu prechodu vrstvou trosky touto troskou pokryla. Ochranná vrstva sa rozpadne v nižšie ležiacej kovovej tavenine, napríklad zhorí alebo sa roztaví. Okrem lepenky sa môžu použiť iné vhodné materiály, napríklad nízkotaviteľná kovová vrstva, ako napríklad meď. Zatiaľ čo protielektróda nie je troskou pokrytá, môže sa troska usadiť na povrchu elektrochemického prvku a je s ním zavedená do kovovej taveniny, pretože troska sa vďaka neprítomnosti ochrannej čiapočky alebo niečoho podobného dostane na elektrochemický prvok priamo. Elektrochemický prvok je možné chrániť proti mechanickému poškodeniu, napríklad v priebehu transportu, pomocou ochrannej vrstvy alebo ochrannej čiapočky, napríklad z lepenky. Ochranná čiapočka sa dá dolu pred použitím ponorného snímača, alebo zhorí pôsobením sálavého tepla pred ponorením.For the immersion sensor for carrying out the method of the invention for measuring the electrochemical activity of a non-metallic liquid layer lying on a metal melt, with an electrochemical element placed on a holder and with a counter electrode, the task is solved by providing a protective layer on the counter electrode during immersion and that the electrochemical element has no protective layer during immersion in the non-metallic liquid layer. Due to the protective layer on the counterelectrode, the counterelectrode is prevented from being covered by the slag during the passage through the slag layer. The protective layer disintegrates in a lower lying metal melt, for example, burns or melts. In addition to cardboard, other suitable materials can be used, for example a low-melting metal layer, such as copper. While the counter electrode is not coated with the slag, the slag can deposit on the surface of the electrochemical element and is introduced with it into the metal melt because the slag reaches the electrochemical element directly due to the absence of a protective cap or something similar. The electrochemical element can be protected against mechanical damage, for example during transport, by means of a protective layer or a protective cap, for example of cardboard. The protective cap is put down before using the immersion sensor, or burns by exposure to radiant heat before immersion.
Výhodné je, že ochranná vrstva je z lepenky a že prednostne celý povrch protielektródy zvonku držiaka je ochrannou vrstvou pokrytý. Ďalej je účelné, že elektrochemický prvok vyčnieva asi 9 až 13 mm z držiaka. Vo výhodnom uskutočnení ponorného meracieho snímača je držiak vybavený lepenkovou rúrkou, na ktorej ponáranom konci je meracia hlava z ohňuvzdomého materiálu. Na čelnej strane meracej hlavy sú elektrochemický prvok a protielektróda, pričom protielektróda aspoň čiastočne prstencovo obklopuje elektrochemický prvok a napríklad prechádza ako kovová rúrka cez meraciu hlavu a na čelnej strane z nej vyčnieva. Ďalej je účelné, že kontakty k protielektróde a k elektrochemickému prvku sú vedené vnútrom držiaka. Tieto kontakty sú známym spôsobom spojené s meracou a vyhodnocujúcou elektronikou.Advantageously, the protective layer is of cardboard and that preferably the entire surface of the counter electrode outside the holder is coated with the protective layer. It is further expedient that the electrochemical element protrudes about 9 to 13 mm from the holder. In a preferred embodiment of the immersion sensor, the holder is provided with a cardboard tube at the dipped end of which is a measuring head made of fireproof material. On the front side of the measuring head there is an electrochemical element and a counter electrode, wherein the counter electrode at least partially annularly surrounds the electrochemical element and, for example, passes like a metal tube over the measuring head and protrudes from it on the front side. It is further expedient that the contacts to the counterelectrode and to the electrochemical element are guided inside the holder. These contacts are connected in a known manner to the measuring and evaluation electronics.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
V nasledujúcom bude bližšie vysvetlené príkladné prevedenie vynálezu podľa obrázkov.In the following, an exemplary embodiment of the invention according to the figures will be explained in more detail.
Na obrázkoch:In the pictures:
obr. 1 znázorňuje príkladné vyhotovenie meracieho článku a elektrochemickým prvkom podľa vynálezu, obr. 2 znázorňuje vyhotovenie s nepotiahnutou trubičkou z elektrolytu (priemer 5 mm), obr. 3 znázorňuje vyhotovenie s nepotiahnutou tenkou trubičkou z elektrolytu (priemer 3 mm), pričom trubička nevyčnieva cez protielektródu, obr. 4 znázorňuje vyhotovenie, pri ktorom je aktívna časť vytvorená ako prstencová časť povrchu elektrochemického prvku, obr. 5 znázorňuje merací prvok ponorený v nádobe s taveninou, pričom na elektrochemickom prvku priľne tros ka a protielektróda je čiastočne odtavená a čiastočne je pokrytá troskou.Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a measuring cell and an electrochemical element according to the invention, FIG. 2 shows an embodiment with an uncoated electrolyte tube (5 mm diameter), FIG. Fig. 3 shows an embodiment with an uncoated thin electrolyte tube (3 mm diameter) with the tube not protruding through the counter electrode; 4 shows an embodiment in which the active part is formed as an annular part of the surface of the electrochemical element, FIG. 5 shows a measuring element submerged in a melt vessel, wherein the slag adheres to the electrochemical element and the counter electrode is partially melted and partly covered with slag.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Merací článok podľa obr. 1 má elektrochemický prvok 1, ktorý je pomocou cementu 2 upevnený v držiaku. Držiak je na ponáranom konci meracieho článku tvorený ohňuvzdomým materiálom 3, napríklad zlievarenským pieskom a na ňom nadväzujúcou lepenkovou rúrkou 4. Z elektrochemického prvku 1 je vyvedená elektróda S, ktorá je spojená s meracou elektronikou. Protielektróda 6 je tvorená kovovou rúrkou, ktorá obklopuje elektródu 5 a ktorá prečnieva na ponáranom konci meracieho článku z ohňuvzdomého materiálu 3 držiaka. Táto vyčnievajúca časť je pokrytá vrstvou z lepenky, ktorá nie je na obrázku znázornená a ktorá má zabrániť prilipnutiu materiálu v priebehu prechodu ponáraného konca meracieho článku cez nekovovú tekutú vrstvu ležiacu na kovovej tavenine. Trubička z tuhého elektrolytu 7 elektrochemického prvku 1 je na svojom ponáranom konci potiahnutá vrstvou elektricky izolujúceho materiálu 8. Táto vrstva sa skladá takmer vždy z MgO, ale môže tiež byť vytvorená z Al203, alebo z nejakého iného izolujúceho materiálu. Vrstva je asi 50 mikrometrov silná, môže byť tiež trošku silnejšia. Povlak je smerom k ohňuvzdomému telu dlhý asi 2,5 mm. Medzi oblasťou trubičky z tuhého elektrolytu potiahnutou elektricky izolujúcim materiálom 8 a medzi ohňuvzdomým materiálom, v ktorom je trubička z tuhého elektrolytu 7 uložená, sa nachádza asi 11 mm dlhá nepotiahnutá oblasť, takzvaná aktívna časť elektrochemického prvku 1.The measuring cell of FIG. 1 has an electrochemical element 1, which is fixed in the holder by means of cement 2. The holder at the dipped end of the measuring cell is formed of a fire-resistant material 3, for example foundry sand and the subsequent cardboard tube 4. The electrode S is connected to the measuring electronics from the electrochemical element 1. The counter electrode 6 is formed by a metal tube that surrounds the electrode 5 and which protrudes at the dipped end of the fire-resistant material 3 of the holder. This protruding portion is covered with a sheet of cardboard, not shown, to prevent the material from sticking during the dipped end of the measuring cell through the non-metallic liquid layer lying on the metal melt. The solid electrolyte tube 7 of the electrochemical element 1 is coated at its immersed end with a layer of electrically insulating material 8. This layer consists almost always of MgO, but can also be formed of Al 2 0 3 , or some other insulating material. The layer is about 50 microns thick, it can also be a bit thicker. The coating is about 2.5 mm long towards the fire-resistant body. Between the region of the solid electrolyte tube coated with the electrically insulating material 8 and between the fire-retardant material in which the solid electrolyte tube 7 is deposited, there is an approximately 11 mm long uncoated area, the so-called active portion of the electrochemical element 1.
Pri meraní je merací článok vedený cez vrstvu trosky ležiacej na oceľovej tavenine. Pritom je elektrochemický prvok 1 obklopený troskou, preto je troska zavedená do oceľovej taveniny. V oceľovej tavenine nastane veľmi rýchlo teplotná rovnováha v oblasti elektrochemického prvku 1 a je meraná aktivita kyslíka tekutej vrstvy trosky. Pri prechode vrstvou trosky je zamedzené pomocou lepenky 10 umiestnenej na protielektróde 6, aby sa troska pevne usadila na protielektróde 6. V priebehu merania je teda protielektróda 6 priamo v kontakte s oceľovou taveninou.In the measurement, the measuring cell is guided through a layer of slag lying on the steel melt. In this case, the electrochemical element 1 is surrounded by slag, therefore the slag is introduced into the steel melt. In the steel melt a temperature equilibrium occurs very quickly in the region of the electrochemical element 1 and the oxygen activity of the liquid slag layer is measured. When passing through the slag layer, it is prevented by the cardboard 10 placed on the counter electrode 6 so that the slag settles firmly on the counter electrode 6. During the measurement, the counter electrode 6 is therefore directly in contact with the steel melt.
Miesto elektricky izolujúceho materiálu 8 na špičke elektrochemického prvku 1 je možné si predstaviť tiež použitie iných prostriedkov, ktoré ovplyvňujú prilipnutie trosky k elektrochemickému prvku 1. Elektrochemický prvok 1, ktorý vyčnieva asi 9-13 mm, najmä 11 mm z cementu 2, by mohol byť obklopený trubičkou, ktorá vytvorí prstencový priestor. Ako je znázornené na obrázku 2 a 3, touto trubičkou môže byť napríklad protielektróda 6 chránená lepenkou 10. Pritom lepenka 10 nemusí byť vytvorená ako čiapočka, ktorá pokrýva celý povrch protielektródy 6, ale môže byť umiestnená tiež na vonkajšom povrchu voľnej časti protielektródy 6, napríklad pomocou lepiacej fólie. Obr. 4 ukazuje merací článok, pri ktorom je aktívna časť vytvorená ako prstencová časť povrchu 9 elektrochemického prvku. Na obr. 5 je zobrazené umiestnenie elektrochemického prvku v kovovej tavenine, pričom na aktívnej časti prilipla troska, zatiaľ čo protielektróda je už čiastočne odtavená a rovnako čiastočne pokrytá troskou.Instead of the electrically insulating material 8 at the tip of the electrochemical element 1, it is also conceivable to use other means which affect the adhesion of the slag to the electrochemical element 1. The electrochemical element 1, which protrudes about 9-13 mm, especially 11 mm from cement 2, could be surrounded by a tube that creates an annular space. As shown in Figures 2 and 3, for example, the tube may be protected by the counterelectrode 6 protected by cardboard 10. The cardboard 10 need not be formed as a cap that covers the entire surface of the counterelectrode 6, but may also be located on the outer surface of the free portion of the counterelectrode 6 using adhesive film. Fig. 4 shows a measuring cell in which the active part is formed as an annular part of the surface 9 of the electrochemical element. In FIG. 5 shows the location of the electrochemical element in the metal melt, with slag adhering to the active portion, while the counter electrode is already partially melted and equally partly covered with slag.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19513212 | 1995-04-12 | ||
| DE19531661A DE19531661C2 (en) | 1995-04-12 | 1995-08-29 | Method of measuring electrochemical activity |
| PCT/EP1996/000952 WO1996032636A1 (en) | 1995-04-12 | 1996-03-06 | Method of measuring electrochemical activity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK159096A3 SK159096A3 (en) | 1997-10-08 |
| SK282492B6 true SK282492B6 (en) | 2002-02-05 |
Family
ID=26014238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1590-96A SK282492B6 (en) | 1995-04-12 | 1996-03-06 | Measuring method of electrochemical activity, measuring element and immersion measuring agent for performing of this method |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5792329A (en) |
| EP (1) | EP0765473B1 (en) |
| JP (1) | JP3667762B2 (en) |
| CN (1) | CN1077289C (en) |
| AT (1) | ATE256863T1 (en) |
| AU (1) | AU698061B2 (en) |
| BR (1) | BR9606317A (en) |
| CA (1) | CA2192358C (en) |
| CZ (1) | CZ291424B6 (en) |
| ES (1) | ES2210351T3 (en) |
| MX (1) | MX9606349A (en) |
| NO (1) | NO322183B1 (en) |
| RU (1) | RU2151389C1 (en) |
| SK (1) | SK282492B6 (en) |
| TR (1) | TR199600990T1 (en) |
| WO (1) | WO1996032636A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19652596C2 (en) * | 1996-12-18 | 1999-02-25 | Heraeus Electro Nite Int | Method and immersion probe for measuring electrochemical activity |
| US6340418B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-01-22 | Ethem T. Turkdogan | Slag oxygen sensor |
| GB0107724D0 (en) * | 2001-03-28 | 2001-05-16 | Foseco Int | Electrochemical sensor |
| DE10310387B3 (en) * | 2003-03-07 | 2004-07-22 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Measurement sensor determining oxygen activity and other elements in molten metal or slag, includes solid electrolyte tube coated with calcium zirconate and a fluoride |
| DE102004022763B3 (en) * | 2004-05-05 | 2005-09-15 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Device for determining the oxygen activity in metal or slag melts, useful for measuring the content of silicon and carbon, includes solid electrolyte coated with layer of zirconium silicate and a fluoride |
| DE102007004147A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Method for influencing the properties of cast iron and oxygen sensor |
| MY164429A (en) * | 2013-05-10 | 2017-12-15 | Mimos Berhad | Microelectrode and method of fabrication thereof |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL133730C (en) * | 1965-04-08 | |||
| DE1598559B1 (en) * | 1965-10-14 | 1971-07-29 | Hoesch Ag | Device for determining the activity, especially of oxygen in metallic baths |
| SE322927B (en) * | 1967-09-28 | 1970-04-20 | Asea Ab | |
| JPS58223742A (en) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Measuring apparatus of oxygen concentration in molten copper |
| CA1209367A (en) * | 1982-10-08 | 1986-08-12 | Omer P.I. Cure | Immersion measuring probe for use in molten metals |
| DE3346658C1 (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-25 | Ferrotron Elektronik Gmbh | Device for measuring the oxygen content and the temperature of metal melts during the freshening in a converter |
| DE3446320C1 (en) * | 1984-12-19 | 1986-02-06 | Ferrotron Elektronik Gmbh | Solid electrolyte immersion probe |
| JPS61260156A (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Nisshin Steel Co Ltd | Method and apparatus for measuring silicon concentration in molten metal |
| JPH0715449B2 (en) * | 1989-10-17 | 1995-02-22 | 山里エレクトロナイト株式会社 | Method for measuring oxygen activity in slag, apparatus therefor, and consumable crucible used in the apparatus |
-
1996
- 1996-03-06 TR TR96/00990T patent/TR199600990T1/en unknown
- 1996-03-06 BR BR9606317A patent/BR9606317A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-06 AU AU50036/96A patent/AU698061B2/en not_active Ceased
- 1996-03-06 ES ES96906743T patent/ES2210351T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-06 CN CN96190319A patent/CN1077289C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-06 WO PCT/EP1996/000952 patent/WO1996032636A1/en active IP Right Grant
- 1996-03-06 RU RU97100650/28A patent/RU2151389C1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-06 CZ CZ19963599A patent/CZ291424B6/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-06 AT AT96906743T patent/ATE256863T1/en active
- 1996-03-06 JP JP53066496A patent/JP3667762B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-06 SK SK1590-96A patent/SK282492B6/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-06 US US08/727,460 patent/US5792329A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-06 EP EP96906743A patent/EP0765473B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-06 CA CA002192358A patent/CA2192358C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-06 MX MX9606349A patent/MX9606349A/en unknown
- 1996-11-01 NO NO19964642A patent/NO322183B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0765473A1 (en) | 1997-04-02 |
| JPH10501628A (en) | 1998-02-10 |
| JP3667762B2 (en) | 2005-07-06 |
| WO1996032636A1 (en) | 1996-10-17 |
| CN1150475A (en) | 1997-05-21 |
| CZ291424B6 (en) | 2003-03-12 |
| CN1077289C (en) | 2002-01-02 |
| AU5003696A (en) | 1996-10-30 |
| CA2192358A1 (en) | 1996-10-17 |
| NO322183B1 (en) | 2006-08-28 |
| CA2192358C (en) | 2005-02-15 |
| ATE256863T1 (en) | 2004-01-15 |
| EP0765473B1 (en) | 2003-12-17 |
| BR9606317A (en) | 1997-09-16 |
| AU698061B2 (en) | 1998-10-22 |
| NO964642L (en) | 1996-11-01 |
| CZ359996A3 (en) | 1997-11-12 |
| MX9606349A (en) | 1997-03-29 |
| NO964642D0 (en) | 1996-11-01 |
| TR199600990T1 (en) | 1997-03-21 |
| US5792329A (en) | 1998-08-11 |
| SK159096A3 (en) | 1997-10-08 |
| ES2210351T3 (en) | 2004-07-01 |
| RU2151389C1 (en) | 2000-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK282492B6 (en) | Measuring method of electrochemical activity, measuring element and immersion measuring agent for performing of this method | |
| US5989408A (en) | Process for measuring an electrochemical activity | |
| JPH05232079A (en) | Immersion sensor for molten metal | |
| US4468009A (en) | Refractory protection tube for immersion molten metal devices | |
| KR100337988B1 (en) | Method for measuring electrochemical activity | |
| GB2054139A (en) | Apparatus for picking up a molten metal sample and measuring its cooling curve | |
| RU97100650A (en) | METHOD FOR ELECTROCHEMICAL ACTIVITY MEASUREMENT | |
| EP1570260B1 (en) | Probe for determination of oxygen activity in metal melts and method for its production | |
| EP0045535A2 (en) | Immersion measuring probe for use in liquid metals | |
| TW309589B (en) | ||
| CA2299962C (en) | Immersion sensor, measuring arrangement and measuring method for monitoring aluminum electrolytic cells | |
| US5223125A (en) | Oxygen sensor for aluminum killed, high silicon steel melts | |
| KR950009358B1 (en) | Thickness measuring device of slag | |
| EP0285578B1 (en) | Improvement of electrochemical devices for measuring the silicon content of hot metal | |
| JPH0315729A (en) | Temperature measuring instrument for molten metal | |
| CN105842320A (en) | Apparatus used for measuring electrochemical oxygen activity of slag | |
| JPS62215862A (en) | Apparatus for measuring dissolved oxygen in molten steel | |
| JPH0385436A (en) | Measuring sensor of concentration of solute element in molten metal | |
| CS233268B1 (en) | Probe for oxygen chemical potential determination in melted metals and slags | |
| SK278087B6 (en) | Submersible measuring probe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20140306 |